KR20220134023A - 계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

로터 날개홈의 경도 계측을 행하는 계측 장치를 제공한다. 계측 장치는, 경도를 계측하는 경도계와, 상기 경도계를 계측 대상에 누르는 액추에이터와, 상기 경도계에 의하여 계측하는 상기 계측 대상에 있어서의 계측 범위의 화상을 촬영하는 카메라와, 상기 경도계 및 상기 카메라를 상기 계측 범위 내의 원하는 위치로 이동하는 이동 기구와, 상기 이동 기구를 상기 계측 대상에 고정하는 고정 부재를 구비한다.

Description

계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램

본 발명은, 경도의 계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램에 관한 것이다. 본원은, 2020년 4월 9일에, 일본에 출원된 특허출원 2020-070314호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

증기 터빈의 로터 날개홈의 경도는, 로터의 여수명(餘壽命)과 관계성이 있는 것이 알려져 있다. 도 11, 도 12를 이용하여, 로터 날개홈의 경도를 계측하는 방법에 대하여 설명한다. 도 11, 도 12에 증기 터빈(1)의 로터(2)의 개략도를 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이 로터(2)에는, 복수의 익렬(翼列)(3)(예를 들면, 1단째의 익렬(3a), 2단째의 익렬(3b), 3단째의 익렬(3c), 4단째의 익렬(3d) 등)이 마련되어 있다. 도 12에 로터(2)를 축선 방향에서 보았을 때의 익렬(3)의 일부의 확대도를 나타낸다. 도 12에 나타내는 바와 같이 로터(2)는, 축선(O)을 따라 뻗는 대략 원기둥상의 로터 본체(10)와, 이 로터 본체(10)의 외주를 둘러싸도록 하여 마련된 디스크(20)와, 디스크(20)의 외주면을 따라 둘레 방향으로 배열된 복수의 동익(動翼)(30)을 구비하고 있다. 로터 본체(10)의 외주면에는, 디스크(20)를 개재하여 복수의 동익(30)이 로터(2)의 둘레 방향을 따라 마련되어 있다. 복수의 동익(30)은, 도 11에 나타내는 1단분(分)의 익렬(3)을 이룬다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 디스크(20)의 외주면에는, 그 둘레 방향을 따라 간격을 두고 배열된 복수의 날개홈(40)이 형성되어 있다. 각각의 날개홈(40)은, 디스크(20)의 외주면으로부터 직경 방향 내측을 향하여 오목하게 함몰되도록 형성되며, 날개홈(40)은 디스크(20)를 축선(O) 방향으로 관통하고 있다. 날개홈(40)에는, 톱날상으로 연속되는 복수의 기어가 형성되며, 전체적으로 크리스마스 트리 형상을 이루고 있다. 동익(30)의 익근(翼根)(31)은, 날개홈(40)의 크리스마스 트리 형상에 대응한 형상을 이루고 있다. 즉, 날개홈(40)의 기어와, 익근(31)이 서로 맞물림으로써, 동익(30)은 디스크(20)를 개재하여 로터(2) 상에서 고정되며, 로터(2)가 회전하고 있을 때에 동익(30)에 대하여 원심력이 가해져도 탈락하지 않고 지지된다.

로터(2)의 크리프 여수명 평가에서는, 하나의 날개홈(40)에 대하여 복수의 계측점을 설정하여 경도의 계측을 행한다. 계측 시에는, 익렬(3)을 디스크(20)로부터 빼지 않고 날개홈(40)의 경도를 계측하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 로터(2)를 차실(도시하지 않음)로부터 매달아 가대(架臺)에 올린 후, 도 11의 화살표에 나타내는 바와 같이 반경 방향 외측의 익렬(3)과 익렬(3)의 사이의 간극으로부터, 사람이 경도계를 삽입하여, 경도계를 날개홈(40)의 계측점에 눌러 검사를 행하는 요구가 있다.

관련된 기술로서 특허문헌 1에는, 터빈의 동익 전체의 형상에 대하여 정량적으로 검사하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2014-202534호

도 11에 나타내는 1단째의 익렬(3a)에 관한 날개홈(40)에 대해서는, 사람이 경도계를 장착하는 작업 공간이 확보되어 있다. 그러나, 2단째의 익렬(3b)~4단째의 익렬(3d)에 관한 날개홈(40)에 대해서는, 익렬(3)과 익렬(3)의 간격이 협애(狹隘) 간극이 된다. 그 때문에, 계측점에 대한 경도계 선단(先端)의 세팅, 계측 등을 수동으로 행하는 것이 곤란해진다.

또, 경도계 선단을 날개홈의 계측하고자 하는 점에 대하여, 정확하게 위치 결정하여, 한정된 검사 시간 내에서, 경도 분포 데이터를 취득하는 것은 수동으로는 곤란하다.

따라서 이 발명은, 상술한 과제를 해결할 수 있는 계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 개시의 일 양태에 의하면 계측 장치는, 경도를 계측하는 경도계와, 상기 경도계를 계측 대상에 누르는 액추에이터와, 상기 계측 대상에 있어서의 계측 범위의 화상을 촬영하는 카메라와, 상기 경도계 및 상기 카메라를 상기 계측 범위 내의 원하는 위치로 이동하는 이동 기구와, 상기 이동 기구를 상기 계측 대상에 고정하는 고정 부재를 구비한다.

본 개시의 일 양태에 의하면 계측 시스템은, 상기의 계측 장치와, 상기 계측 장치의 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 이동 기구를 제어하는 이동 제어부와, 상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에, 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 화상 처리부와, 상기 중첩 화상을 출력하는 표시 제어부를 구비한다.

본 개시의 일 양태에 의하면, 계측 방법은, 상기의 계측 장치에 의한 계측 방법으로서, 상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과, 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과, 상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과, 상기 경도계에 의한 계측을 행하는 스텝을 갖는다.

본 개시의 일 양태에 의하면, 프로그램은, 상기의 계측 장치를 제어하는 컴퓨터에, 상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과, 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과, 상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과, 상기 경도계에 의한 계측을 행하는 스텝을 실행시킨다.

상술한 계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램에 의하면, 로터에 날개가 장착된 상태에서, 날개홈의 경도 계측을 행할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 계측 시스템의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 계측 시스템을 로터에 장착한 모습을 나타내는 제1 도이다.
도 2b는 본 개시의 계측 시스템을 로터에 장착한 모습을 나타내는 제2 도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 S1의 설명에 이용하는 도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 S2의 설명에 이용하는 도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 S5의 설명에 이용하는 도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 S6의 설명에 이용하는 도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시형태에 관한 CAD 데이터의 일례를 나타내는 도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리의 S8, S9의 설명에 이용하는 도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시형태에 관한 경도 계측 처리 후의 날개홈 화상의 일례를 나타내는 도이다.
도 11은 증기 터빈의 로터의 측단면의 개략도이다.
도 12는 증기 터빈의 로터의 정면의 개략도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 제어 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 도이다.

<실시형태>

(시스템 구성)

이하, 본 개시의 일 실시형태에 의한 계측 시스템에 대하여 도 1~도 13을 참조하여 설명한다.

도 1에 계측 시스템(100)의 일례를 나타낸다. 계측 시스템(100)은, 증기 터빈의 로터(2)에 있어서의 날개홈(40)의 경도를 계측하는 시스템이다. 계측 시스템(100)은, 계측 장치의 본체인 계측 장치(110)와, 계측 장치(110)를 제어하는 제어 장치(120)를 구비한다.

(계측 장치 본체의 기능 구성)

도 1에 계측 장치(110)의 평면도를 나타낸다. 계측 장치(110)는, 예를 들면, 프레임 부재(106a~106d)로 4변이 구성되고, 중심부가 개구된 직사각형을 이루고 있다. 4변 중 직교하는 2변에는, 각각의 변방향으로 이동 가능한 슬라이더가 마련된 액추에이터(101)와, 액추에이터(102)가 마련되어 있다. 예를 들면, 액추에이터(101)는, Y축 방향의 1변을 이루는 프레임 부재(106a)에 병행하게 마련되고, 액추에이터(102)는, X축 방향의 1변을 이루는 프레임 부재(106b)에 고정하여 마련된다. 액추에이터(101)는, 액추에이터(102)의 슬라이더에 고정되며, 이 슬라이더가 이동함으로써, X축 방향으로 이동 가능하다. 액추에이터(101)의 슬라이더에는, 경도 계측에 이용하는 센서류를 구비하는 헤더(108)가 고정되며, 헤더(108)에는, 카메라(103)와, 경도계(104)와, 레이저 거리계(105)가 마련되어 있다. 카메라(103) 및 경도계(104)는, 액추에이터(101)의 슬라이더에 고정된 헤더(108)가 이동함으로써, Y축 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 액추에이터(101, 102)의 슬라이더를 구동함으로써, 카메라(103)와 경도계(104)는, 도시하는 영역 α의 범위를 자유롭게 이동할 수 있다. 카메라(103), 경도계(104) 및 레이저 거리계(105)는, 지면(紙面) 깊이 방향을 향하여 설치되어 있다. 카메라(103)는, 날개홈(40)의 화상을 촬영한다. 경도계(104)는, 날개홈(40)의 경도를 계측한다. 경도계(104)는, 초음파식 또는 화상 계측식의 경도계이다. 경도계(104)는 액추에이터(104a)(예를 들면, 에어 실린더)를 구비하고, 액추에이터(104a)를 구동함으로써, 경도계(104)의 선단부를 날개홈(40)에 누르도록 구성되어 있다. 레이저 거리계(105)는, 디스크(20)와의 거리를 계측한다. 예를 들면, 헤더(108)를 영역 α의 각 꼭짓점으로 이동시켜, 각 꼭짓점에서 레이저 거리계(105)부터 디스크(20)까지의 거리를 계측한다. 이로써, 헤더(108)의 이동에 의하여 형성되는 평면(XY 스테이지)과, 계측 장치(110)가 장착된 디스크(20)의 기울기를 산출할 수 있다. 프레임 부재(106a)에는, 계측 장치(110)를 디스크(20)에 장착하기 위한 고정 부재(107a, 107b)가 마련되어 있다. 동일하게 프레임 부재(106c)에는, 고정 부재(107c, 107d)가 마련되어 있다. 고정 부재(107a~107d)에는, 예를 들면, 영구 자석이나 전자석 등이 마련되고, 이들 자석에 의하여 계측 장치(110)를 로터(2)에 흡착시켜, 고정한다. 고정 부재(107a~107d)에는, 계측 장치(110)의 흡착처(로터(2) 등)와 계측 장치(110)의 거리를 조정할 수 있는 것 같은 높이 조정 기구가 마련되어 있다.

계측 장치(110)를 로터(2)에 장착할 때의 모습을 도 2a, 도 2b에 나타낸다.

도 2a에 나타내는 바와 같이 계측 장치(110)는, 2단째 이후의 익렬(3)과 익렬(3)의 협애부여도 삽입할 수 있고, 경도 계측 대상의 익렬(3b)에 고정 부재(107a~107d)에 의하여 고정시킬 수 있다. 도 2b에 나타내는 바와 같이 계측 대상의 날개홈(40A)이 영역 α에 포함되도록 계측 장치(110)를 장착함으로써 날개홈(40A)의 원하는 위치에 경도계(104)를 위치 결정하여, 경도 계측을 행할 수 있다.

(제어 장치의 기능 구성)

제어 장치(120)는, 처리 제어부(121)와, 이동 제어부(122)와, 센서 제어부(123)와, 데이터 취득부(124)와, 기억부(125)와, 표시 제어부(126)와, 화상 처리부(127)와, 접수부(128)를 구비한다.

처리 제어부(121)는, 경도 계측 처리를 제어한다. 예를 들면, 처리 제어부(121)는, 경도 계측 처리를 수순대로 실행하거나, 카메라(103)가 촬영한 화상에 마련된 좌표계, 후술하는 CAD 데이터의 좌표계, XY 스테이지(카메라(103)나 경도계(104)가 움직이는 평면)에 대하여 마련된 좌표계의 사이에서 좌표 변환 등을 행한다. (XY 스테이지에 대하여 마련된 좌표계란, 예를 들면, 후술하는 도 4의 스테이지 원점을 원점으로 하고, 도시하는 스테이지 X축, 스테이지 Y축 방향을 각각 X축, Y축으로 하는 좌표계이다.)

이동 제어부(122)는, 액추에이터(101)와 액추에이터(102)를 제어하여, 헤더(108)를 원하는 위치로 이동시킨다.

센서 제어부(123)는, 카메라(103), 경도계(104), 레이저 거리계(105)의 동작을 제어한다. 예를 들면, 센서 제어부(123)는, 카메라(103)에 촬영의 지시를 행한다. 센서 제어부(123)는, 경도계(104)에 마련된 액추에이터(104a)를 구동하는 등 하여, 경도계(104)에 의한 계측을 행한다.

데이터 취득부(124)는, 카메라(103)가 촬영한 화상이나, 경도계(104)가 계측한 경도의 계측 결과 등을 취득한다.

기억부(125)는, 데이터 취득부(124)가 취득한 각종 데이터나, CAD 데이터를 기억한다. CAD 데이터는, 로터(2)의 설계 데이터(로터(2)의 형상의 좌표 데이터) 및 경도를 계측하는 계측점의 좌표 데이터를 포함한다.

표시 제어부(126)는, 계측 작업을 행하는 작업원에게 제시하는 각종 화상을 작성하고, 표시 장치(130)에 그 화상을 표시한다.

화상 처리부(127)는, 카메라(103)가 촬영한 화상에 계측 목표점을 중첩시킨 중첩 화상을 생성하거나, 작업원의 변경 지시에 근거하여 계측 목표점을 보정(중첩 표시한 계측 목표점의 위치를 이동시킨다.)하거나 한다.

접수부(128)는, 작업원의 제어 장치(120)에 대한 조작을 접수하고, 그 조작에 대응하는 소정의 제어 신호를 처리 제어부(121) 등으로 출력한다.

<경도 계측 처리>

다음으로 도 3~도 10을 이용하여, 계측 시스템(100)을 이용한 경도 계측 처리에 대하여 설명한다.

도 3은, 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 경도 계측 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

먼저 시험용 평판에 대한 평행 조정을 행한다(스텝 S1).

도 4의 상측 도면에 헤더(108)의 이동 방향을, 도 4의 하측 도면에 XY 스테이지(200)와, 계측 장치(110)의 장착처(시험용 평판(210))의 관계를 나타낸다. 먼저, 작업원이, 계측 장치(110)를 시험용 평판(210)에 장착한다. 다음으로, 작업원의 제어 장치(120)에 대한 조작에 의하여, 처리 제어부(121)가 이하의 처리를 실행한다. 먼저, 센서 제어부(123)가, 레이저 거리계(105)를 온(ON)으로 한다. 이동 제어부(122)가, 도 4의 상측 도면에 나타내는 바와 같이 헤더(108)를, P1, P2, P3, P4의 순서로 이동시킨다. P1, P2, P3, P4에서, 레이저 거리계(105)는, 레이저 거리계(105)부터 시험용 평판(210)까지의 거리를 계측한다. 데이터 취득부(124)는, P1~P4에서 계측된 거리를 취득하여, 처리 제어부(121)로 출력한다. 처리 제어부(121)는, P1과 P2, P2와 P3, P3과 P4, P4와 P1의 각각의 위치에 있어서의 레이저 거리계의 출력차에 근거하여 XY 스테이지(200)의 시험용 평판(210)에 대한 기울기 각도 θ1~θ4를 계산한다. 예를 들면, 기울기 각도 θ1은 P1과 P2에 있어서의 출력차에 근거하는 각도, 기울기 각도 θ2는 P2와 P3에 있어서의 출력차에 근거하는 각도, 기울기 각도 θ3은 P3과 P4에 있어서의 출력차에 근거하는 각도, 기울기 각도 θ4는 P4와 P1에 있어서의 출력차에 근거하는 각도이다. 처리 제어부(121)는, 계산한 기울기 각도 θ1~θ4를 표시 제어부(126)로 출력한다. 표시 제어부(126)는, 기울기 각도 θ1~θ4를 표시 장치(130)에 표시한다. 작업원은, 기울기 각도 θ1~θ4가 모두 허용되는 경사각 이내가 되도록 고정 부재(107a~107d)의 조정 기구를 조절하여 장착 높이를 조정한다.

다음으로 시험용 평판(210) 상에서의 길이와 화소의 감도를 확인한다(스텝 S2).

먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 작업원이, 시험용 평판(210)에 유리 스케일(220)을 카메라(103)의 시야 내에 설치한다. 유리 스케일(220)은, 투명하며 예를 들면 1mm 단위로 눈금이 새겨져 있다. 다음으로 작업원의 제어 장치(120)에 대한 조작에 의하여, 처리 제어부(121)가 이하의 처리를 실행한다. 센서 제어부(123)가, 카메라(103)에 촬영시킨다. 데이터 취득부(124)는, 카메라(103)가 촬영한 화상을 취득하여, 처리 제어부(121)로 출력한다. 처리 제어부(121)는, 카메라(103)가 촬영한 화상을 구성하는 화소와, 유리 스케일의 눈금의 관계를 계산한다. 예를 들면, 처리 제어부(121)는, 1mm당 N화소, 즉, 1화소는 1/Nmm의 크기에 상당하는 것을 계산한다.

다음으로 경도계(104)와 카메라(103)의 중심의 어긋남양을 취득한다(스텝 S3).

작업원이 제어 장치(120)에 경도계(104)와 카메라(103)의 위치 관계의 계산을 지시하는 소정의 조작을 행한다. 접수부(128)는 이 조작을 접수하고, 처리 제어부(121)가 이하의 처리를 실행한다. 센서 제어부(123)가 경도계(104)를 동작시켜 시험한다. 시험함으로써, 경도계(104)의 선단이 시험용 평판(210)에 눌려, 시험용 평판(210)의 표면에는 압흔이 생긴다. 이동 제어부(122)는, 시험을 행했을 때의 카메라(103)의 XY 스테이지(200)에 있어서의 X좌표와 Y좌표의 정보를 기억부(125)에 기억시킨다. 다음으로 이동 제어부(122)가 카메라(103)를 압흔이 발생한 위치로 이동시켜, 센서 제어부(123)가 카메라(103)에 촬영시킨다. 화상 처리부(127)는, 카메라(103)의 촬영하는 화상의 중심에 압흔이 비치고 있는지 어떤지를 판정한다. 화상의 중심에 압흔이 비칠 때까지, 처리 제어부(121)는, 이동 제어부(122)와 센서 제어부(123)에, 카메라(103)의 이동과 압흔의 촬영을 반복하여 실행시킨다. 화상의 중심에 압흔이 비치면, 이동 제어부(122)는, 이때의 카메라(103)의 XY 스테이지에 있어서의 좌표 정보를 기억부(125)에 기억시킨다. 처리 제어부(121)는, XY 스테이지의 이동량으로부터, 경도계(104)의 위치와 카메라(103)의 중심 위치의 어긋남양(ΔX, ΔY)을 구한다. 구체적으로는, 처리 제어부(121)는, 화상의 중심에 압흔이 비쳤을 때의 좌표 정보와, 시험을 행했을 때의 좌표 정보의 차(ΔX, ΔY)를 계산한다.

다음으로 계측 장치(110)를 로터(2)에 장착한다(스텝 S4).

작업원은, 계측 장치(110)를 로터(2)에 장착한다. 작업원은, 고정 부재(107a~107d)의 자석과 로터(2)의 흡착면의 사이에 갭이나 덜컹거림이 없는 것을 육안으로 확인한다. 작업원은, 계측 장치(110)를 로터(2)에 장착하면, 스텝 S1과 동일한 수순으로 기울기 각도 θ1~θ4가 소정의 각도 이내가 되는 것을 확인한다.

다음으로 날개홈(40)의 전체 화상을 취득한다(스텝 S5).

카메라(103)와 로터(2)의 거리가 가깝고 카메라의 배율이 높기 때문에, 한 번에 날개홈(40) 전체를 비춘 화상을 촬영할 수 없다. 그 때문에, 국소 화상을 복수 촬영하며, 국소 화상을 합성하여 전체 화상을 얻는다.

작업원이 제어 장치(120)에 날개홈(40)의 전체 화상의 취득을 지시하는 소정의 조작을 행한다. 접수부(128)는 이 조작을 접수하고, 처리 제어부(121)가 이하의 처리를 실행한다. 이동 제어부(122)는 카메라(103)를 소정의 위치로 이동시켜, 센서 제어부(123)가 카메라(103)에 날개홈(40)의 국소 화상을 촬영시킨다. 국소 화상의 일례를 도 6의 (a), 도 6의 (b)에 나타낸다. 데이터 취득부(124)는, 국소 화상을 취득한다. 국소 화상의 촬영 위치는, 복수의 국소 화상을 합성하면 날개홈(40) 전체의 화상이 되도록 미리 정해져 있다. 예를 들면, 촬영 위치는, XY 스테이지의 좌표 데이터로서 부여되며, 이동 제어부(122)는, 좌표 데이터가 나타내는 위치로 카메라(103)를 이동시켜 센서 제어부(123)에 촬영을 행하게 한다. 국소 화상을 촬영할 수 있으면, 화상 처리부(127)는, 국소 화상을 합성하여, 전체 화상을 생성한다. 예를 들면, 화상 처리부(127)는, XY 스테이지에 있어서의 촬영 위치의 좌표 데이터와, 스텝 S2에서 계산한 1화소당 길이에 근거하여, 국소 화상을 적절히 조합하여, 전체 화상을 생성한다. 전체 화상의 일례를 도 6의 (c)에 나타낸다. 표시 제어부(126)는, 전체 화상을 표시 장치(130)에 표시한다.

다음으로 날개홈 좌표계를 생성한다(스텝 S6).

작업원은 표시 장치(130)에 표시된 전체 화상을 보고, 이하의 작업에 의하여, 날개홈 좌표계의 생성을 행한다. 도 7을 참조하면서 스텝 S6의 수순을 설명한다. 도 7의 (1)~(4)는, 이하의 (1)~(4)에 대응하고 있다.

(1) 작업원은, 전체 화상에 대하여, 날개홈 접선(61)을 수동으로 긋는다. 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, 전체 화상 상에 날개홈 접선(61)을 표시한 화상을 생성한다.

(2) 작업원은, 날개홈 접선(61)과, 날개홈(40)의 접점(62)을 수동으로 설정한다. 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, (1)에서 생성한 화상 상에 접점(62)을 표시한 화상을 생성한다.

(3) 작업원은, 접점(62)을 연결하는 선분의 중간점(63)을 설정한다. 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, (2)에서 생성한 화상 상에 중간점(63)을 표시한 화상을 생성한다.

(4) 작업원은, 중간점(63)을 잇는 근사 직선(Y축(64))을 긋는다. 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, (3)에서 생성한 화상 상에 Y축(64)을 표시한 화상을 생성한다.

(5) 작업원은, Y축(64)과 날개홈(40)의 정부(頂部)의 교점을 원점 O로 하여 수동으로 설정한다. 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, (4)에서 생성한 화상 상에, 설정된 원점 O를 통과하며, Y축(64)에 직교하는 X축(65)을 표시한 화상을 생성한다.

상기와 같은 처리가 곤란한 경우는, 날개홈의 형상(프로파일)을 템플릿으로 하여, 템플릿 화상의 전체 화상 상에 중첩 표시하여, 날개홈 화상 좌표와 CAD 좌표(날개홈 좌표)의 캘리브레이션을 실시해도 된다.

스텝 S6의 (1)~(5)의 작업원에 의한 처리는, 화상 처리부(127)가 자동적으로 행해도 된다. 예를 들면, (1)이면, 화상 처리부(127)는, 전체 화상으로부터 날개홈(40)의 윤곽을 검출하여, 날개홈 접선(61)을 긋는다.

(2)~(3)이면, 화상 처리부(127)는, 접점(62)을 검출하여, 지면 높이 방향(이후에 설정하는 Y축 방향)의 좌표 위치가 가까운 접점(62)끼리를 연결하여 중간점(63)을 설정한다. (4)~(5)이면, 화상 처리부(127)는, 중간점(63)을 연결하여 Y축(64)을 설정하고, 정부 주변의 스페이스(흑색) 등에 근거하여 날개홈(40)의 정부를 검출하여, X축(65)을 설정한다.

스텝 S6에 의하여 작성한 화상 상의 좌표계를 날개홈 좌표계라고 부른다.

다음으로 날개홈(40)의 전체 화상의 각도 보정을 행한다(스텝 S7).

화상 처리부(127)는, 날개홈 좌표계의 기울기(수직 방향 또는 수평 방향에 대한 기울기)가 0°가 되도록 전체 화상의 기울기를 조절한다.

다음으로 계측 목표점의 표시를 행한다(스텝 S8).

화상 처리부(127)는, 기억부(125)로부터 CAD 데이터를 독출하여, 전체 화상에 중첩시킨다. CAD 데이터에는, 경도 계측 대상의 날개홈(40)의 형상을 나타내는 설계 데이터와 날개홈(40)에 있어서의 계측점의 좌표 데이터가 포함되어 있다. 화상 처리부(127)는, CAD 데이터에 있어서의 스텝 S6에서 정한 원점에 대응하는 위치를 특정하고, CAD 데이터 공간상에, 특정한 위치를 원점으로 하는 XY좌표축을 날개홈 좌표계와 동일하게 설정한다. 그리고, 화상 처리부(127)는, CAD 데이터에 포함되는 복수의 계측점의 위치를, 날개홈 좌표계에 있어서의 좌표 데이터로 변환하고, 전체 화상 상의 대응하는 좌표 위치에 계측 목표점을 나타내는 표시를 표시한 화상을 생성한다. CAD 데이터의 일례를 도 8에 나타낸다. 부호(71)를 일부에 교부한 동그라미 표시가, 미리 정해진 계측 목표점이다. 전체 화상 상에 계측 목표점을 나타내는 표시를 중첩 표시한 중첩 화상의 예를 도 9에 나타낸다. 부호(81)를 일부에 교부한 동그라미 표시가, 중첩 표시된 계측 목표점을 나타내는 표시이다. 표시 제어부(126)는, 계측 목표점을 나타내는 표시를 표시한 중첩 화상을 표시 장치(130)에 표시한다.

다음으로 계측 목표점의 확인 및 보정을 행한다(스텝 S9).

작업원은, 도 9에 예시하는 중첩 화상을 확인한다. 작업원은, CAD 데이터에 나타난 계측점과 같이 표시가 올바른 위치에 표시되어 있는지를 육안에 의하여 확인한다. 예를 들면, 작업원은, 계측 목표점의 전체적인 좌우, 상하의 편향이나 기울기가 허용 범위 내에 들어가 있는지 어떤지를 확인한다. 작업원은, 계측 목표점이 날개홈(40)의 가장자리, 모따기부에 걸려 있지 않은지 어떤지를 확인한다. 도 9에 예시하는 중첩 화상에서는, 계측 목표점을 나타내는 표시가 모따기부와 겹쳐 표시되어 있다(영역(82)). 모따기부에 경도계(104)에 의한 압흔을 남기는 것은 바람직하지 않기 때문에, 작업원은, 영역(82) 내에 표시된 표시를 하나씩 마우스 등으로 선택하고, 예를 들면, 화살표(83)에 나타내는 방향으로 이동시키는 이동 지시를 행한다(보정). 접수부(128)는, 이 조작을 접수하고, 화상 처리부(127)는, 작업원이 이동시킨 위치로 계측 목표점을 나타내는 표시를 이동시켜 표시한다. 화상 처리부(127)는, 이동 후의 계측 목표점을 나타내는 표시의 날개홈 좌표계에 있어서의 좌표 위치를 계산한다. 작업원은, 수정 대상의 계측 목표점이 발견되지 않게 될 때까지, 계측 목표점을 나타내는 표시의 이동을 행한다.

모든 계측점이 적절한 위치에 배치되는 것을 확인할 수 있으면, 경도 계측을 실행한다(스텝 S10).

경도 계측의 실행 순서는 미리 정해져 있다. 작업원은, 1번째의 계측 목표점에 카메라(103)를 이동시키는 조작을 행한다. 이동 제어부(122)는, 액추에이터(101, 102)를 제어하여 카메라(103)를 1번째의 계측 목표점으로 이동시킨다. 센서 제어부(123)는, 카메라(103)에 촬영시킨다. 화상 처리부(127)는, 카메라(103)가 촬영한 화상에 계측 목표점을 나타내는 표시를 중첩 표시시킨다. 표시 제어부(126)는, 계측 목표점을 나타내는 표시를 중첩 표시된 화상을 표시 장치(130)에 표시한다. 작업원은, 카메라의 중심과 계측 목표점을 나타내는 표시가 일치하는지 어떤지를 확인한다. 카메라(103)의 중심과 계측 목표점을 나타내는 표시가 일치하고 있지 않은 경우, 작업원은, 소정의 조작을 행하여 카메라(103)를 이동시켜, 카메라(103)의 위치를 조정한다. 혹은, 작업원은, 계측 목표점을 나타내는 표시의 위치를 스텝 S9와 동일한 수순에 의하여 수정해도 된다. 계측 목표점을 나타내는 표시가 원하는 위치에 있고, 카메라(103)의 중심과 계측 목표점을 나타내는 표시가 일치하면, 작업원은, 경도 계측의 실행을 제어 장치(120)에 지시한다. 처리 제어부(121)는, 1번째의 계측 목표점의 날개홈 좌표계에 있어서의 좌표 위치를 1번째의 계측점의 식별 정보와 대응지어 기억부(125)에 기록한다. 처리 제어부(121)는, 이때의 헤더(108)의 XY 스테이지에 있어서의 좌표 위치와, 날개홈 좌표계에 있어서의 계측점의 좌표 위치의 차를 계산한다. 이 차는, XY 스테이지의 좌표계와 날개홈 좌표계의 상대적인 위치 관계를 나타낸다. 처리 제어부(121)는, 스텝 S3에서 계산한 어긋남양의 정도만큼 헤더(108)를 이동하도록 이동 제어부(122)에 지시한다. 이동 제어부(122)는, 스텝 S3에서 계산한 어긋남양의 정도만큼 헤더(108)를 이동시켜 경도계(104)의 선단 위치를 계측 목표점에 맞춘다. 센서 제어부(123)는, 액추에이터(104a)를 동작시켜 경도계(104)를 눌러 계측한다. 데이터 취득부(124)는, 경도계(104)가 계측한 경도 데이터를 1번째의 계측점의 식별 정보와 대응지어 기억부(125)에 기록한다. 다음으로 이동 제어부(122)는, 카메라(103)의 중심이 경도계(104)의 선단부를 친 위치가 되도록, 스텝 S3에서 계산한 어긋남양의 정도만큼 헤더(108)를 이동시킨다. 헤더(108)가 이동하면, 센서 제어부(123)는, 경도계(104)를 침으로써 발생한 압흔을, 카메라(103)에 촬영시킨다. 데이터 취득부(124)는, 카메라(103)가 촬영한 압흔 화상을 1번째의 계측점의 식별 정보와 대응지어 기억부(125)에 기록한다. 1번째의 계측점에 대한 계측이 완료되면, 기억부(125)에는, 1번째의 계측점의 날개홈 좌표계에 있어서의 좌표 위치와, 경도 데이터의 계측값과, 압흔 화상이 보존된다. 압흔 화상은, 올바른 위치에서 경도 계측을 행한 에비던스로서 취득된다. 압흔 화상을 취득하면, 이후에 압흔 화상을 분석함으로써, 목표로 하고 있던 계측점으로부터 괴리되지 않는 위치에서 경도 계측이 가능하였는지 어떤지를 검증할 수 있다.

1번째의 계측점의 계측이 종료되면, 작업원은 2번째의 계측을 행하도록 제어 장치(120)에 지시한다. 처리 제어부(121)는, 2번째의 계측 목표점의 날개홈 좌표계에 있어서의 좌표 위치와, 먼저 계산한 XY 스테이지의 좌표계와 날개홈 좌표계의 상대적인 위치 관계에 근거하여, 헤더(108)(카메라(103)의 중심)를 2번째의 계측 목표점까지 이동시키도록 이동 제어부(122)에 지시한다. 이동 제어부(122)는, 이 지시에 따라 2번째의 계측 목표점과 카메라(103)의 중심이 일치한 위치로 카메라(103)를 이동시킨다. 이후는, 1번째의 계측점과 동일한 수순으로 2번째의 계측점에 있어서의 경도를 계측한다. 즉, 작업원은, 2번째의 계측 목표점을 촬영한 화상을 확인하고, 문제없으면 계측을 지시한다. 그러면, 이동 제어부(122)가, 경도계(104)를 카메라(103)의 위치로 이동시켜, 센서 제어부(123)는 경도계(104)를 이용하여 2번째의 계측점에 있어서의 경도를 계측한다. 이동 제어부(122)는, 다시 카메라(103)를 2번째의 계측 목표점의 위치로 이동하고, 센서 제어부(123)는 카메라(103)에 압흔 화상을 촬영시킨다. 데이터 취득부(124)는, 경도의 계측 결과와 압흔 화상을 취득하여, 기억부(125)에 기록한다. 기억부(125)에는, 2번째의 계측점의 좌표 위치, 계측한 경도 데이터, 압흔 화상이 기록된다. 3번째 이후의 계측점에 대해서도 동일하다. 처리 제어부(121)는, 마지막 계측점에 있어서의 경도 계측이 완료될 때까지, 이동 제어부(122)와 센서 제어부(123)에 지시를 행하여, 각 계측점으로의 이동, 경도의 계측, 압흔 화상의 촬영을 순차 실행시킨다.

모든 계측 목표점에서 경도 계측, 압흔 화상의 촬영이 완료되면 처리 제어부(121)는, 현재의 날개홈(40)에 대한 경도 계측 처리를 종료한다. 화상 처리부(127)는, 예를 들면, 전체 화상에 압흔 화상을 합성하여, 계측 처리를 종료 후의 날개홈(40)의 전체 화상을 생성해도 된다. 도 10에, 경도 계측 처리 종료 후의 전체 화상의 일례를 나타낸다. 예를 들면, 프레임(91) 내의 표는, 실제의 경도 계측에 의하여 발생한 압흔이다. 화상 처리부(127)는, 실제의 압흔에 대하여 추가로 CAD 데이터로 정의된 계측 목표점을 나타내는 표시를 중첩시킨 화상을 생성해도 된다. 이 경우, 카메라의 수차(收差)에 의하여 화상의 중앙으로부터 멀어짐에 따라, 압흔과 계측점을 나타내는 표시에 괴리가 발생하기 쉬워지지만, 이를 방지하기 위하여, 화상 처리부(127)는, 생성한 화상에 대하여 수차 보정을 행해도 된다.

계속해서 다른 날개홈(40)에 대한 계측을 행하는 경우, 작업원은, 계측 장치(110)를 다음의 계측 대상의 날개홈(40)으로 이동시켜, 스텝 S4 이후의 처리를 실행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 익렬(3)과 익렬(3)의 사이에 계측 장치(110)를 삽입하여 장착함에 따라, 증기 터빈(1)의 로터(2)로부터 익렬(3)을 제거하지 않고, 날개홈(40)의 경도 계측을 행할 수 있다. 날개홈(40)의 경도 계측에서는, 하나의 날개홈(40)에 대하여, 수십 개의 계측점에서 경도 계측을 행할 필요가 있다. 본 실시형태의 계측 시스템(100)에 의하면, 계측 대상으로 하는 날개홈(40)의 위치에 맞추어, 계측 장치(110)를 장착하는 것만으로, 반자동적으로 수십 개의 계측점에서 정밀도가 양호한 경도 계측을 행할 수 있다. 예를 들면, 작업원은, 경도 계측 전에 날개홈(40)에 계측 목표점을 표시시킨 중첩 화상을 보고, 전체적으로 계측점의 위치가 적절한지 어떤지를 확인할 수 있다(스텝 S8). 계측점의 위치가 적절하지 않은 경우, 작업원은, 중첩 화상 상에서 계측 목표점을 올바른 위치로 설정할 수 있다(스텝 S9). 작업원은, 실제로 계측을 행하기 직전의 위치 결정 시에, 이번 계측 목표점이 적절한지 어떤지의 최종 확인을 행할 수 있다(스텝 S10). 이로써, 정밀도가 높은 경도 계측이 가능하다. 이들 확인 작업 이외에는, 경도 계측 작업을 자동화하여, 수작업으로는 곤란한 개소에서도 고속으로 경도 계측을 행할 수 있다. 즉, 한정된 검사 시간 내에서, 경도계 선단을 날개홈의 계측하고자 하는 점에 대하여, 정확하게 위치 결정하여, 경도 분포 데이터를 취득할 수 있다.

도 13은, 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 제어 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 도이다.

컴퓨터(900)는, CPU(901), 주기억 장치(902), 보조 기억 장치(903), 입출력 인터페이스(904), 통신 인터페이스(905)를 구비한다.

상술한 제어 장치(120)는, 컴퓨터(900)에 실장된다. 그리고, 상술한 각 기능은, 프로그램의 형식으로 보조 기억 장치(903)에 기억되어 있다. CPU(901)는, 프로그램을 보조 기억 장치(903)로부터 독출하여 주기억 장치(902)에 전개하고, 당해 프로그램에 따라 상기 처리를 실행한다. CPU(901)는, 프로그램에 따라, 기억 영역을 주기억 장치(902)에 확보한다. CPU(901)는, 프로그램에 따라, 처리 중의 데이터를 기억하는 기억 영역을 보조 기억 장치(903)에 확보한다.

제어 장치(120)의 전부 또는 일부의 기능을 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하여, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 읽어 들여, 실행함으로써 각 기능부에 의한 처리를 행해도 된다. 여기에서 말하는 "컴퓨터 시스템"이란, OS나 주변 기기 등의 하드웨어를 포함하는 것으로 한다. "컴퓨터 시스템"은, WWW 시스템을 이용하고 있는 경우이면, 홈페이지 제공 환경(혹은 표시 환경)도 포함하는 것으로 한다. "컴퓨터 판독 가능한 기록 매체"란, CD, DVD, USB 등의 가반(可搬) 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 말한다. 이 프로그램이 통신 회선에 의하여 컴퓨터(900)에 전달되는 경우, 전달을 받은 컴퓨터(900)가 당해 프로그램을 주기억 장치(902)에 전개하고, 상기 처리를 실행해도 된다. 상기 프로그램은, 상술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 되고, 추가로 상술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현될 수 있는 것이어도 된다. 제어 장치(120)는, 복수의 컴퓨터(900)에 의하여 구성되어 있어도 된다. 기억부(125)는, 컴퓨터(900)와는 별체의 외부 기억 장치에 기억되어 있어도 된다.

그 외에, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하다. 이 발명의 기술 범위는 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 더하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기의 실시형태에서는, 계측 시스템(100)을 이용하여, 증기 터빈(1)의 로터(2)에 있어서의 날개홈(40)의 경도를 계측하는 것으로 했지만, 다른 기계나 설비의 경도의 계측에 이용할 수 있다.

<부기(付記)>

각 실시형태에 기재된 계측 장치(110), 계측 시스템(100), 계측 방법, 프로그램은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.

(1) 제1 양태에 관한 계측 장치(110)는, 경도를 계측하는 경도계(104)와, 상기 경도계를 계측 대상에 누르는 액추에이터(104a)와, 상기 계측 대상에 있어서의 계측 범위의 화상을 촬영하는 카메라(103)와, 상기 경도계(104) 및 상기 카메라(103)를 상기 계측 범위 내의 원하는 위치로 이동하는 이동 기구(액추에이터(101, 102))와, 상기 이동 기구를 상기 계측 대상에 고정하는 고정 부재(107a~107d)를 구비한다.

(2) 제2 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (1)의 계측 장치(110)와, 상기 계측 장치(110)의 제어 장치(120)를 구비하고, 상기 제어 장치(120)는, 상기 이동 기구를 제어하는 이동 제어부(122)와, 상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에, 목표로 하는 계측점(계측 목표점)의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 화상 처리부(127)와, 상기 중첩 화상을 출력하는 표시 제어부(126)를 구비한다.

이로써, 계측 전에 전체적인 계측점의 위치 확인을 행할 수 있다.

(3) 제3 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (2)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 캘리브레이션부(처리 제어부(121)가 XY 스테이지의 좌표계와 날개홈 좌표계의 상대적인 위치 관계를 계산하며, 그 상대적인 위치 관계에 근거하여, 헤더(108)를 다음의 계측점까지 이동시키도록 이동 제어부(122)에 지시하는 것)를 더 구비하고, 상기 이동 제어부(122)는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계(104)를 이동시킨다.

이로써, 자동적으로 계측점으로 경도계를 이동시킬 수 있다.

(4) 제4 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (3)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 이동 제어부(122)는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 카메라(103)를 이동하고, 상기 화상 처리부(127)는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치에서 상기 카메라가 촬영한 화상에 상기 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하며, 상기 표시 제어부(126)는, 상기 중첩 화상을 출력한다.

이로써, 지금부터 계측을 행하는 계측점에 대한 최종적인 확인을 행할 수 있다.

(5) 제5 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (2) 내지 (4)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 중첩 화상에 중첩하여 표시된 상기 계측점의 이동 지시를 접수하는 접수부(128)를 더 구비하고, 상기 화상 처리부(127)는, 상기 접수부(128)가 접수한 상기 이동 지시에 근거하여, 상기 계측점의 위치를 변경한 상기 중첩 화상을 생성한다.

이로써, 이제부터 계측점의 수정(보정)을 행할 수 있다.

(6) 제6 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (3) 내지 (5)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 카메라(103)가 촬영한 화상과 상기 경도계(104)의 계측 결과를 취득하는 데이터 취득부(124)를 더 구비하고, 상기 카메라(103)는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치에서 상기 경도계(104)를 상기 계측 대상에 누름으로써 발생한 압흔을 촬영한 화상을 촬영하며, 상기 데이터 취득부(124)는, 상기 경도계(104)에 의한 계측 결과와, 상기 압흔을 촬영한 화상을 취득한다.

이로써, 지금부터 계측점에 있어서의 경도계에 의한 계측 결과와 함께, 계측을 실시한 증거로서 계측 후의 압흔이 비친 화상을 취득할 수 있다.

(7) 제7 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (2) 내지 (6)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 계측 대상은, 증기 터빈의 로터의 날개홈이다.

(8) 제8 양태에 관한 계측 시스템(100)은, (2) 내지 (7)의 계측 시스템(100)으로서, 상기 계측 장치는, 증기 터빈의 로터에 날개가 장착된 상태에서, 임의의 상기 날개에 대하여 상기 고정 부재에 의하여 고정하는 것이 가능하다.

(9) 제9 양태에 관한 계측 방법은, (1)의 계측 장치(110)에 의한 계측 방법으로서, 상기 카메라(103)에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점(계측 목표점)의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과, 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과, 상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과, 상기 경도계(104)에 의한 계측을 행하는 스텝을 갖는다.

(10) 제10 양태에 관한 계측 방법은, (9)의 계측 방법으로서, 상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있는 경우, 상기 중첩 화상에 있어서의 상기 계측점의 위치를 변경하는 스텝과, 변경 후의 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝을 더 갖는다.

(11) 제11 양태에 관한 프로그램은, (1)의 계측 장치(110)를 제어하는 컴퓨터에, 상기 카메라(103)에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점(계측 목표점)의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과, 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과, 상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과, 상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과, 상기 경도계에 의한 계측을 행하는 스텝을 실행시킨다.

상술한 계측 장치, 계측 시스템, 계측 방법 및 프로그램에 의하면, 로터에 날개가 장착된 상태에서, 날개홈의 경도 계측을 행할 수 있다.

1…증기 터빈
2…로터
3, 3a, 3b, 3c, 3d…익렬
10…로터 본체
20…디스크
30…동익
31…익근
40…날개홈
100…계측 시스템
110…계측 장치
101…액추에이터
102…액추에이터
103…카메라
104…경도계
104a…액추에이터(에어 실린더)
105…레이저 거리계
106a, 106b, 106c, 106d…프레임 부재
107a, 107b, 107c, 107d…고정 부재
108…헤더
120…제어 장치
121…처리 제어부
122…이동 제어부
123…센서 제어부
124…데이터 취득부
125…기억부
126…표시 제어부
127…화상 처리부
128…접수부
900…컴퓨터
901…CPU
902…주기억 장치
903…보조 기억 장치
904…입출력 인터페이스
905…통신 인터페이스

Claims (11)

1. 경도를 계측하는 경도계와,
   상기 경도계를 계측 대상에 누르는 액추에이터와,
   상기 계측 대상에 있어서의 계측 범위의 화상을 촬영하는 카메라와,
   상기 경도계 및 상기 카메라를 상기 계측 범위 내의 원하는 위치로 이동하는 이동 기구와,
   상기 이동 기구를 상기 계측 대상에 고정하는 고정 부재를 구비하는 계측 장치.
2. 청구항 1에 기재된 계측 장치와,
   상기 계측 장치의 제어 장치를 구비하고,
   상기 제어 장치는,
   상기 이동 기구를 제어하는 이동 제어부와,
   상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에, 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 화상 처리부와,
   상기 중첩 화상을 출력하는 표시 제어부를 구비하는 계측 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 캘리브레이션부를 더 구비하고,
   상기 이동 제어부는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는, 계측 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 카메라가 촬영한 화상과 상기 경도계의 계측 결과를 취득하는 데이터 취득부를 더 구비하고,
   상기 카메라는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치에서 상기 경도계를 상기 계측 대상에 누름으로써 발생한 압흔을 촬영한 화상을 촬영하며,
   상기 데이터 취득부는, 상기 경도계에 의한 계측 결과와, 상기 압흔을 촬영한 화상을 취득하는, 계측 시스템.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 이동 제어부는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 카메라를 이동하고,
   상기 화상 처리부는, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치에서 상기 카메라가 촬영한 화상에 상기 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하며,
   상기 표시 제어부는, 상기 중첩 화상을 출력하는, 계측 시스템.
6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중첩 화상에 중첩하여 표시된 상기 계측점의 이동 지시를 접수하는 접수부를 더 구비하고,
   상기 화상 처리부는, 상기 접수부가 접수한 상기 이동 지시에 근거하여, 상기 계측점의 위치를 변경한 상기 중첩 화상을 생성하는, 계측 시스템.
7. 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 계측 대상은, 증기 터빈의 로터의 날개홈인, 계측 시스템.
8. 청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 계측 장치는, 증기 터빈의 로터에 날개가 장착된 상태에서, 임의의 상기 날개에 대하여 상기 고정 부재에 의하여 고정하는 것이 가능한, 계측 시스템.
9. 청구항 1에 기재된 계측 장치에 의한 계측 방법으로서,
   상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과,
   상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과,
   상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과,
   상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과,
   상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과,
   상기 경도계에 의한 계측을 행하는 스텝을 갖는 계측 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있는 경우, 상기 중첩 화상에 있어서의 상기 계측점의 위치를 변경하는 스텝과,
    변경 후의 상기 중첩 화상을 표시하는 스텝을 더 갖는 계측 방법.
11. 청구항 1에 기재된 계측 장치를 제어하는 컴퓨터에,
    상기 카메라에 의하여 촬영된 상기 계측 범위의 화상에 목표로 하는 계측점의 위치를 중첩하여 나타낸 중첩 화상을 생성하는 스텝과,
    상기 중첩 화상을 표시하는 스텝과,
    상기 중첩 화상에 설정된 제1 좌표계에 있어서의 상기 계측점의 위치를 나타내는 제1 좌표 정보를, 상기 이동 기구가 이동하는 범위에 대하여 설정된 제2 좌표계에 있어서의 제2 좌표 정보로 변환하는 스텝과,
    상기 중첩 화상에 대한 확인 결과를 취득하는 스텝과,
    상기 확인 결과에 상기 계측점의 이동이 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제2 좌표 정보가 나타내는 위치로 상기 경도계를 이동시키는 스텝과,
    상기 경도계에 의한 계측을 행하는 스텝을 실행시키는 프로그램.

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